【12月11日讲座】拓扑光子晶体微腔中的Purcell效应与低阈值激光

萨本栋讲坛之104期


题     目:   拓扑光子晶体微腔中的Purcell效应与低阈值激光

主  讲 : 许秀来 研究员  中国科学院物理研究所


时间地点: 2020年12月11周五下午14:30,物理楼552


主讲人简介:许秀来,中国科学院物理研究所研究员、课题组长。2005年于剑桥大学卡文迪许实验室获得博士学位,随后在日立剑桥实验室先后担任博士后研究员、终身研究员和高级研究员,同时兼任剑桥大学Clare Hall学院的Research Fellow。2011年入选中国科学院“人才引进计划”, 2020年获得国家杰出青年基金,英国物理学会会士。主要研究半导体纳米体系的低维光电物理与器件,探索其在量子信息处理与自旋电子学中的应用。在Nature Physics, Physical Review Letters, Nano Letters, Light: Science & Applications和Laser & Photonics Review等杂志发表文章100余篇。


摘    要:我们利用二阶拓扑光子晶体上的拓扑角态实现了低阈值的拓扑激光,并通过与单量子点集成实现了单量子点与拓扑角态的弱耦合。基于拓扑角态,我们设计并优化了二维拓扑光子晶体微腔,它具有高品质因子和低模式体积。在实验上,一方面我们利用具有高点密度的量子点作为增益,实现了低阈值的拓扑激光,其阈值约为1 μW,比目前利用拓扑边界态的拓扑激光小三个数量级,为纳米拓扑光学器件的发展和片上集成奠定了基础。另一方面,我们将拓扑微腔与低点密度的量子点集成,观测到单量子点共振时荧光强度增强了约4倍,同时通过测量荧光寿命观测到了自发辐射速率约1.3倍的增强,从而证实了单量子点与拓扑角态的弱耦合,为之后研究拓扑量子光学界面打下了基础。